《科技创新与品牌》杂志社人物

“破圈”医生董

董蒨,现任青岛大学附属医院院长、教授。长期致力于小儿肝胆疾病及实体恶性肿瘤诊疗精准化、微创化、智能化研究及应用,是我国小儿外科数字化精准诊疗领域的奠基者和开拓者,针对儿童肿瘤瘤体大、部位复杂等问题,国际首创研发基于小儿肝胆胰计算机辅助手术系统等产品,并在临床广泛应用,实现从“传统”到“精准”手术治疗的转变。他主持国家科技重大专项、“十二五”国家科技支撑计划、国家自然科学基金等科研项目20余项;获医疗设备注册证2项,获中国发明专利13项(其中第一发明人5项),国际发明专利22项;主持制定中国小儿肝胆外科诊疗规范1部,主编专著3部;以第一完成人获国家科技进步二等奖1项,山东省科技进步一等奖1项,青岛市科学技术最高奖1项。

都说大爱无疆,医生的职业有边界吗?边界在哪里?

妙手仁心,救死扶伤,学养渊博,医德高尚……如果说这是社会传统认知对一名称职医生划定的“圈层”,那么董蒨的确“破圈”了。

妙手仁心等等他都有,不过在这之外,他还将一名医者的疆界拓展得更宽。

他是如何做的?

妙手仁心济苍生

被汽车拦腰碾过的孩子还能活吗?这样揪心的问题,居然有奇迹般的答案。

2013年3月22日,一个4岁的女孩在爸爸倒车时被车轮从肚子上轧过,危在旦夕。正在家中过50岁生日的董蒨连夜赶到医院抢救。

董蒨曾连任两届中国小儿肝胆外科学组组长,是我国小儿肝胆外科顶级专家,他在手术时紧张吗?紧张!

手术中,董蒨遇到了史无前例的困难:一打开腹膜,血都喷到天花板上了,各种伤口、断裂层出不穷,才修补了动脉伤,又发现了静脉伤;以为这次能补好了,血又从不知道什么地方涌了出来……

孩子的生命在一分一秒地溜走,“当时我脑子一下就蒙了,全身冷汗都出来了!”董蒨说。

后来才发现,致命伤在于左右肝之间的后方几乎完全断了。这是因为车轮碾过孩子肚子的时候,肝脏被背部脊柱隔断。但这样的伤势,却被肝脏前叶挡住,刚一打开腹腔是看不到的。

董蒨紧急切除孩子的左肝,再对大量血管进行了紧急处理结扎,修补肝脏。但因为大量失血过久,孩子发生了危险的DIC(弥散性血管内凝血),严重休克。经全院几十位专家会诊紧急处理、4天呼吸机治疗,最后孩子总算救过来了。

万幸的是,这个孩子得救了,但这个病例却让董蒨刻骨铭心:“我这个主刀医生压力巨大,几乎崩溃……”董蒨回忆。

他想:能不能有一个手术系统,让医生在手术以前就充分掌握哪个内脏、哪根血管出了问题,而不是打开腹腔临时一个个去找?

神术妙法求大同

“做一个手术系统”,董蒨的这个想法真要追溯起来,还要往前很长时间。

那是1999年,当时,董蒨任青岛市政协常委,同时作为一名临床医生,他看到医院内90%的医疗器械都是进口十分痛心,曾向市两会提交了一份《关于鼓励我市企业涉足医疗仪器设备产业,培育新的经济增长点》的提案,建议全市有实力的企业涉足医疗仪器设备领域。

而手术室的急需,又让这位拿惯了手术刀的外科医生坐立起行。

因为上述契机,他主导了国家“十二五”课题——“小儿肝脏肿瘤手术治疗临床决策系统开发”。计划打造三维数字肝脏系统,建立新一代小儿肝脏肿瘤三维重建手术评估系统,开发小儿肝脏肿瘤模拟手术导航系统,并建成人类肝脏数据库系统。

2005年起,董蒨团队开始与尝试进军医疗设备产业的海信集团合作,共同攻克这一技术难关。

相比其他器官,人体肝脏内血管遍布、错综交织,因此肝胆手术也是难度最高的外科手术之一。儿童肝脏相较成人更小,难度也随之上升。给这样的手术建模做系统,难度可想而知。

合作中,两个团队紧密联系。董蒨的学生们都曾在海信待过三个月到半年时间,医院的实验室里也为海信集团工程师们设有专门办公桌。医生与工程师一起“杀猪”做实验亦成常事。历时两年多研发,两款产品相继问世:一是海信计算机辅助手术系统(海信CAS),系世界一流、全球前三;二是海信外科智能显示系统(海信SID),系国内首创、世界唯一。

简单来说,海信CAS即肝脏的三维数字成像:将近千张原始CT片中的数据输入系统,电脑会自动建立虚拟立体的数字肝脏。因此,不用开膛破肚,医生便可三维观察病变与血管、脏器的关系,精确计算脏器、病变的体积,还可实施虚拟手术切除,确定最佳手术切除线,从而最大限度保留正常肝组织,减少手术出血量,降低术后患者肝功能衰竭的风险。

海信SID即术中手势控制导航:通过智能识别,该设备可在术中根据医生手势指挥,三维立体展现数字肝脏的不同侧面和不同角度,既方便医生迅速判断手术操作路径,又保证操作环境无菌无污染。

2015年和2018年,两款产品正式获得国家注册证,推向临床。

从创新技术到赋能平台到智能大健康,该手术系列产品和医学影像云平台,涵盖诊疗管理全周期,有效应用于各种癌症(尤其是肝、胆、胰、脾、胃、肺、肾等肿瘤)的早期检测与诊断、术前精准模拟规划、术中影像全程引导监测及实时导航、术后定量评估及随访。并且术前可进行虚拟手术切除,提前确定最佳手术切除路线,以最小代价“试错”,改变外科医生的手术思维模式和方法。相关成果获得青岛市科技进步一等奖。

2019年,又一个不幸的4岁男孩被越野车轧过肚子,输着血送来抢救。

但这一次,孩子的CT数据传到计算机辅助手术系统里,15分钟内,三维重建就传到了手术室。原来,竟和7年前的小女孩几乎一样,他的左、右肝之间后面几乎全断了。

在精准的手术规划后,董蒨胸有成竹地拿起手术刀,一开腹就直奔主题:肝左叶切除、血管修补、肝脏修补……

因为伤情尽在掌握,医生不再紧张困惑狼狈,抢救效果明显提高,而孩子也安然度过危机。

从“偶尔能治愈”期待神医妙手,到反复出现的医学奇迹,医学技术的创新,帮医生们更好地守护患者健康。

现在,医院利用这套系统为来自全国各地的孩子们实施手术,挽救了许多稚嫩的生命,他们有的患有巨大肝胆肿瘤,有的肝脏创伤……这套技术也在全国180多家大型的医院推广应用,除了小儿肝胆外科,还用于成人肝胆和其他脏器,包括肺和泌尿外科领域。

2020年的1月10日,董蒨团队凭借这个自主创新的手术系统获得国家科技进步二等奖。

2020年9月15日晚,由青大附院教授董蒨与海信医疗合作开发的高端医疗设备——海信计算机辅助手术系统(海信CAS)与外科智能显示系统(海信SID)入驻世界顶尖的机器人外科创新与培训中心,与全球最顶尖的达芬奇外科手术机器人,一起成为中心的重要组成部分。

世界临床机器人外科协会主席、培训中心的负责人Pier Cristoforo Giulianotti高度评价海信CAS系统等产品。他指出,该产品延伸到肝脏外科手术导航的研究内容是外科手术导航非常前沿的研究方向,通过术前三维重建和达芬奇机器人进行深度融合开发是未来临床外科手术发展的重要趋势。

达芬奇机器人运用美国航天航空局和众多研究机构开发的先进技术,代表了当今世界外科手术机器人的最高水平。而借助CAS提供精准的三维重建,达芬奇机器人与海信三维重建结合应用,能使主刀医生较普通腹腔镜手术更准确地把握操作距离、辨认解剖结构,从而提升手术精确度。

不过,董蒨医生的创新之路并未止步。

在大数据分析的基础上,董蒨又在世界上首次提出新的、适合中国人体特点的、以中国人名命名的肝脏分段体系,即“Dong’s数字肝脏分段体系”,并将中国人体肝脏分为ABCD四种类型。“这个分类的重要意义在于,让中国乃至世界的医生再次了解人类肝脏的极其复杂性,所以在每次肝脏外科手术前,都应该进行更加精准的肝脏检查。”董蒨说。

基于合作成果,董蒨还建立了全球最大的人类数字肝脏数据库平台。“我希望把所有已知的肝脏大数据都展示在平台上,供全球同仁查看,这是我们为人类进步所做的贡献。”

2020年9月,青大附院实施了国际首创的5G超远程手术机器人手术,医生在青岛的手术室里,操控他们参与研发的国产机器人,为身处贵州省安顺市西秀区人民医院的膀胱癌患者实施了膀胱根治性切除手术。他们还与北京301医院合作,利用5G网络和手术机器人远程给一颗鸡蛋做了蛋膜修补术。这些实验性手术的成功,预示着未来外科专家就能足不出户,给全国各地的病人实施手术,解决病痛,挽救更多人的生命。

在外科手术教育和研究中促进重大的创新,紧追外科手术数字化转型趋势,同时为未来的外科医生做好准备。目前,董蒨团队现已成立九个课题组,在包括肺、心脏、颅骨等不同学科领域开展系列产品研发。

疫情正在逐渐好转,现代化科技手段带来的医疗红利却是长久的。它正在让“神医”的“妙手”普惠天下患者,为他们带来生命的希望。

妙手偶得美食成

做医疗仪器系统如果说是董蒨作为医生的外延,那么与美味佳肴为伍,则是真真正正的“破圈”之作。这个产品的由来,正应了一个词“妙手偶得”。

在研发海信CAS和SID的过程中,董蒨团队为获得猪肝CT数据,多次杀猪取肝。一来二去,董蒨便顺带研究起了猪肝。

猪肝营养丰富,我国古代就把猪肝纳入食疗、甚至中药的范畴。唐代著名医药学家孙思邈留有古代医学巨著《千金要方》,《千金要方•食治》中指出猪肝具有补肝明目、养血、营养保健等作用。现代中医同样重视猪肝用作食疗的重要作用,认为猪肝具有养肝明目,补气健脾之功效。

在老百姓的餐桌上,猪肝的吃法很有讲究。多数营养学家的指导建议说应该将猪肝切片充分冲洗和浸泡,来清除滞留的肝血和胆汁中的毒物。可是,这样真的能够彻底清除残存的代谢毒物吗?

董蒨以一个外科医生的职业敏感,深思起来:肝脏作为解毒器官仅作上述处理,“是不是有一些还没来得及解的毒,会被同时吃到体内呢?”

由此问题入手,董蒨团队开始踏踏实实做研究、做实验,提出了具有独创性的生鲜猪肝祛毒方法,能有效解决目前猪肝食品中的残留毒素问题;并推出“青英董氏祛毒猪肝”系列产品,在保证安全无毒的前提下,改善猪肝食用口感,提升营养程度。以“青英董氏”祛毒猪肝为原料开发了即食系列产品,包括无淀粉猪肝火腿、维也纳猪肝香肠、即食美味猪肝、速冻调理猪肝、珍味香煎法式猪肝等。

“青英董氏”祛毒猪肝利用董蒨教授团队独创的中国和国际专利保护技术将生鲜猪肝进行了“祛毒”处理,可以将隐藏在微小肝细胞间隙(微米级的肝窦)内的杂质和残余胆汁有效去除,使猪肝不仅变得更干净、更安全,而且还没有了普通猪肝的腥苦味道,从根本上解决了百姓对猪肝作为解毒器官可能存在毒素的担心。

目前,生鲜动物肝脏祛毒技术和产品研发技术已获得包括4项中国发明专利在内的12国26项发明专利。

心有大爱,求索无疆。

董蒨以大爱和创新,突破和延展了医生的边界,做出了一件件足以“破圈”的成绩,让这份仁心兼济天下。


本文已公开发表在《科技创新与品牌》杂志 2021年第05期